極具未來感的智能隱形眼鏡

沈臻懿

多年前，一部名為《黑客帝國》的科幻電影，讓我們看到了影視作品描繪下充滿著科技元素的未來世界。多年后的今天，科幻作品中的諸多情境正逐步走向現實。諸如，令人耳目一新的“智能隱形眼鏡”，佩戴者可以在視力所及的范圍內實時疊加數字信息。

《黑客帝國》劇照

說起隱形眼鏡，想必大家都不會陌生。自隱形眼鏡技術商用化以來，其已從最初僅適用于近視群體佩戴的鏡片，拓展到能夠進行視力矯正的角膜塑形鏡乃至備受年輕人追捧的美瞳美顏鏡片……隨著科技的持續進步，增強現實（Augmented Reality，AR）技術和隱形眼鏡的融合，也使其逐步朝著智能化的方向拓展。

AR技術通常是借助頭盔或眼罩等載體，讓顯示屏盡可能貼近使用者的眼睛。AR智能隱形眼鏡則在此基礎上，直接將智能科技集成至隱形眼鏡中。利用嵌入的迷你顯示器和傳感技術，向佩戴者眼睛投射影像或文字，從而使虛擬信息與佩戴者的現實視野相疊加，并實現為現實世界提供數字信息的增強效果。

極具科幻感的AR智能隱形眼鏡，可實現對數字信息的疊加，諸如：即時通信、導航提示、實時天氣等數字信息。此外，AR智能隱形眼鏡還嘗試添加了部分附加功能。譬如，借助頭部跟蹤技術的應用，AR智能隱形眼鏡可根據使用者的關注焦點來自動調整內容的顯示。語音識別、手勢控制功能的融入，則可以幫助使用者通過語音指令或者手勢控制來操作智能隱形眼鏡，從而進一步提升用戶的體驗效果。無線連接功能的應用，可讓AR智能隱形眼鏡同智能手機和其他電子產品相連接，以滿足環境信息的實時呈現與交互。

邁入現實的AR智能隱形眼鏡，其未來應用的場景和領域也較為多元化。導航指示數字信息的疊加，有可能在未來徹底改變現有電子導航地圖的工作樣態，并可進一步優化用戶駕駛、騎行或步行時的導航體驗。同時，AR智能隱形眼鏡在娛樂游戲、教育培訓、遠程支持、醫療診斷等諸多領域都有著潛在的應用價值。就娛樂休閑來說，在未來的某一天，當使用者佩戴上AR智能隱形眼鏡后，即可直接融入沉浸式的虛擬游戲體驗中。

當前，不同研究團隊的AR智能隱形眼鏡研發，主要側重于軟性智能隱形眼鏡和硬質智能隱形眼鏡兩大方向。就軟性AR智能隱形眼鏡而言，其最初問世于2022年。軟性AR智能隱形眼鏡由水凝膠材質所制成，纖薄又有彈性。其外觀雖近似于常規隱形眼鏡，但內部嵌入了AR顯示芯片等微電子器件以及精密線路。通過與智能手機等移動終端的配對，人們可以實現對隱形眼鏡的控制，并增強視覺互動效果。用戶佩戴這款智能隱形眼鏡后，可實時而又清晰地觀察到疊加于現實世界的虛擬數字信息。譬如，當智能隱形眼鏡與導航系統聯通后，佩戴者將會接收并看到道路的限速情況、行駛方向以及上下匝道、出入口情況等。

就在軟性AR智能隱形眼鏡問世的同期，硬質鞏膜AR智能隱形眼鏡也進行了首次佩戴入眼測試。該智能隱形眼鏡集成了運動追蹤、無線連接、電池陣列等技術，內置有世界上最小且最密集的微型LED顯示器，分辨率高達每英寸1.4萬像素。使用者在佩戴這一智能產品后，其顯示器會將圖形、文字以及高分辨率視頻等投射至佩戴者的視網膜上，無論是戶外抑或室內條件，甚至是佩戴者閉眼時都可以看到各類數字信息。硬質鞏膜AR智能隱形眼鏡采用了微型電池供電技術以及無線充電系統，續航時間可維持在1天左右。其操作界面無須專門的控制器件，只需借助肉眼即可實現對系統運行的控制。

軟、硬AR智能隱形眼鏡的研發成果各有千秋。相比較而言，前者鏡片通常質地較軟，能夠隨佩戴者的眼球而相應拉伸，并不需要專門定制。不過，尤為復雜的電子元器件集成設計，決定了其更為高昂的研發成本。后者鏡片的質地較硬，這就使其無法隨角膜的不同而改變形狀。為了確保淚液的充分交換，并提升氧氣通過量，硬質AR智能隱形眼鏡必須根據每名用戶的眼球予以“量身打造”，因而有著較高的個性化定制成本。

電池在日常社會生活工作中，早已司空見慣。無論是鐘表、手機、電腦抑或新能源汽車等，都離不開電池供能。智能隱形眼鏡同樣也不例外，這一前沿技術的應用，同樣依賴于電池所提供的動力。但我們平時常用的干電池、鋰電池等，往往較為笨重，缺乏韌性，且體積較大，其適用領域也受到一定限制，無法延伸至各類柔性電子設備中。在此情形下，電池技術的更新，將直接影響到智能隱形眼鏡的發展。

AR智能隱形眼鏡可直接將智能科技集成至隱形眼鏡中

柔性電池作為一項新型電池技術，兼具高功率、柔韌性以及耐久性等優勢。為此，科學家們已嘗試將柔性電池與智能隱形眼鏡相融合。2023年8月，韓國、加拿大等國的科學家共同展示了一款新型電池的研究成果。該電池厚度僅有20微米，相當于人類角膜的厚度，由納米級材料所制成。其不僅具有良好的柔韌性和耐久性特點，還可用于存儲電力。只需將該柔性電池放入鹽水溶液中，其就可對電力予以存儲。上述優勢使得這一柔性電池可以輕松置入智能隱形眼鏡。使用者在佩戴嵌入了柔性電池的智能隱形眼鏡時，并未感到不適。

導航指示數字信息的疊加，有可能在未來徹底改變現有電子導航地圖的工作樣態，并可進一步優化用戶駕駛、騎行或步行時的導航體驗

由于柔性電池系生物相容性材料制成，且不含有毒重金屬成分，這使得由其供電的AR智能隱形眼鏡不會對人體造成負面影響。內置柔性電池的智能隱形眼鏡在更為輕便小巧的同時，還可獲得更長的“續航”能力。因而，有科研團隊正考慮如何拓展AR智能隱形眼鏡適用的新領域，如將其作為一款微型醫療儀器，以用來對患者的健康狀況進行監測，甚至可以為疾病的診療提供增強現實功能的助力！

編輯：黃靈? ? yeshzhwu@foxmail.com